EAM Schülerlabore (German)

Schülerinnen und Schüler sind die Wissenschaftler, Entwickler und Verbraucher von morgen. Deshalb ist es wichtig, sie für Naturwissenschaft und Technik zu begeistern. Das EAM unterstützt zwei Schülerlabore:

• Das Schülerlabor Chemie und
• Das Schülerlabor Physik

Was zeichnet die EAM Schülerlabore aus?

Die EAM Schülerlabore des ehemaligen Excellenzclusters „Engineering of Advanced Materials“ verpacken  neueste Forschung aus den beiden großen Themengebieten Energie und Nanotechnologie schülergerecht und spannend in aktiv erfahrbare Experimente. Diese Experimente knüpfen inhaltlich an den schulischen Lernstoff an. Um die Anbindung an die Schulfächer Chemie und Physik für die  Lehrkräfte passgenau zu ermöglichen, wurden Schülerlabore für beide Fächer entwickelt, in denen  die Schülerinnen und Schüler an der FAU in einem authentischen Umfeld arbeiten können. Die einzelnen Experimentierstationen sind thematisch im Schulstoff verankert, zeigen aber gleichzeitig, dass die Fachgrenzen manchmal überschritten werden müssen. Denn auch in der alltäglichen Forschungsarbeit sind einzelne wissenschaftliche Disziplinen miteinander verzahnt und profitieren vom interdisziplinären Forschen.

Schülerlabor Chemie: Nano und Energie

Nanotechnologie und Energie sind Themen, die unser Jahrhundert prägen. Die Nanotechnologie eröffnet ganz neue Welten im Bereich der Materialien, die auf winzigen Strukturen aufbauen.

Diese verleihen Materialien vorher nicht gekannte Eigenschaften, die bereits in vielfältiger Weise  bei uns Konsumenten angekommen sind. Hochaktuell ist auch das Thema der Energiewende. Ihr Ziel ist es, unseren Energiebedarf aus erneuerbaren Energiequellen zu decken und dabei Treibhausgase und Klimaerwärmung nicht aus dem Blick zu verlieren. Um das zu erreichen, müssen leistungsfähige Energiespeicher entwickelt werden. Die Chemie kann hier sehr wertvolle Beiträge leisten.

Das Labor lädt Schülergruppen aus Q11 zum Experimentieren in den Themenfeldern Nanotechnologie und Erneuerbare Energien ein. Es ist für Chemiekurse, Kurse Biologisch-Chemisches Experimentieren sowie P- und W-Seminare geeignet. Die Themen werden aus Sicht der Chemie im Labor erschlossen. Studenten des Lehramts Chemie am Gymnasium begleiten die Stationen.

Schülerlabor Physik: Regenerative Energiesysteme und ihre Speicherung

Im Schülerlabor können neben Experimenten zur grundlegenden Funktion von Solar- und Windenergiesystemen neueste Entwicklungen zum Thema „Solarzelle“ entdeckt werden. Farbstoff-Solarzellen und polymerbasierte organische Solarzellen, die derzeit im Fokus aktueller Materialforschung stehen, können im Schülerlabor nicht nur verstanden, sondern auch selbst hergestellt werden. Verschiedene Teststationen bieten die Möglichkeit, den Wirkungsgrad der „self-made-Solarzellen“ in Abhängigkeit von charakteristischen Parametern zu bestimmen. Wie regenerative Energie auch ohne Wind und Sonne bereitgestellt werden kann, behandeln Experimente zum Thema „Wasserstoff und seine Speicherung“.

Wer und was genau steckt hinter den EAM Schülerlaboren?

Der „Cluster Engineering of Advanced Materials“ (EAM) war ein Forschungsverbund von Wissenschaftlern aus neun verschiedenen Disziplinen an der FAU. Sie versuchten, aktuelle Fragen und Herausforderungen beispielsweise im Bereich Energie durch die Entwicklung von neuen Hochleistungsmaterialien zu lösen. Zugleich war und ist es eine wichtige Aufgabe des EAM, auch bei Schülerinnen und Schülern das Interesse an wissenschaftlich-technischen Phänomenen zu wecken und sie schon früh an Wissenschaft und Forschung heranzuführen. Ein wesentlicher Aspekt und Erfolgsgarant für spannende Entwicklungen im EAM ist dabei die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Fächern aus Natur- und Ingenieurwissenschaft. Um diesen interdisziplinären Ansatz in den Schulbereich zu übertragen, wurden in einem gemeinsamen Projekt der Didaktik der Chemie

und der Didaktik der Physik zwei Schülerlabore mit den thematischen Säulen „Nano“ und „Energie“ gestaltet. In diesen Themenbereichen sollen neue Ideen und aktuelle Forschung des Clusters für Schüler zugänglich gemacht werden. Die EAM Schülerlabore bieten den Schülern einen realitätsnahen Einblick in die Arbeitsweise von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren. Zugleich werden sie ermutigt, eigenständig zu experimentieren und damit eine Erfahrungswelt zu erleben, die über die experimentellen Möglichkeiten schulischer Einrichtungen weit hinausgeht.